Microondas

MICROONDAS

Puede familiarizarse con imágenes de microondas cuando son utilizadas en TV Noticias meteorológicas y puede incluso utilizar microondas para cocinar sus alimentos. Los hornos de microondas funcionan utilizando microondas unos 12 centímetros de longitud para forzar el agua y las moléculas de grasa en los alimentos para girar. La interacción de estas moléculas sometidas a rotación forzada crea calor y los alimentos se cocinan.

Esta imagen de radar Doppler vista en noticias de clima en TV usa microondas para la predicción del tiempo local. Se muestra aquí es-pared del ojo del huracán Claudette tocando tierra. Crédito: NOAA

BANDAS DE MICROONDAS

Las microondas son una parte o la "banda" que se encuentra en el extremo más alto de frecuencia del espectro radioeléctrico, pero se distinguen comúnmente de ondas de radio a las tecnologías utilizadas para acceder a ellas. Diferentes longitudes de onda de microondas (agrupadas en "sub-bandas") proporcionan información diferente a los científicos. Mediometrajes (banda C) microondas penetran a través de las nubes, polvo, humo, nieve y lluvia para revelar la superficie Terrestre. Microondas de banda L, como los utilizados por un receptor de sistema de Posicionamiento Global (GPS) en su coche, también pueden penetrar la cubierta de bosques para medir la humedad del suelo de los bosques. Satélites de comunicación más utilizan C - X- y bandas Ku para enviar señales a una estación de Tierra.

IZQUIERDA: El satélite ERS-1 envía ondas de 5,7 cm de largo (banda C). Esta imagen muestra el hielo del mar rompiendo las costas de Alaska.

Centro: El satélite JERS usa longitudes de onda aproximadamente 20 cm de longitud (banda L). Esta es una imagen del río Amazonas en Brasil.

DERECHA: Esta es una imagen de radar adquirida por el transbordador espacial. También utiliza una longitud de onda en la banda l del espectro de microondas. Aquí vemos una imagen de radar mejorado equipo de algunas montañas en el borde de Salt Lake City, Utah.

Las microondas que penetran, lluvia y nieve, las nubes y el humo son beneficiosas para comunicaciones por satélite y estudiar la Tierra desde el espacio. Los SeaWinds instrumento a bordo de los pulsos de radar de usos rápido difusómetro (QuikSCAT) satélite en banda Ku del espectro de microondas. Este difusómetro toma medidas en los cambios en la energía de los impulsos de microondas y puede determinan la velocidad y dirección del viento cerca de la superficie del océano. La capacidad de microondas para pasar a través de las nubes permite a científicos supervisar las condiciones por debajo de un huracán.

Crédito: Cortesía de imagen NASA QuikSCAT ciencia equipo en el laboratorio de propulsión a chorro

El avanzado análisis radiómetro de microondas por satélite Aqua de la NASA a bordo de EOS (AMSR-E) instrumento puede adquirir las mediciones de microondas de alta resolución de toda la región polar cada día, incluso a través de nubes y nevadas. Crédito: NASA/Goddard Space Flight Center estudio de visualización científica.

TELEDETECCIÓN ACTIVA

Tecnología de radar se considera un sistema de sensor remoto activo porque activamente envía un pulso de microondas y capta la energía reflejada. Radar Doppler, incorporados y altímetros, Radar son ejemplos de instrumentos activos de sensores remotos que utilizan frecuencias de microondas.

El altímetro de radar a bordo del conjunto NASA/CNES (Agencia Espacial Francesa) de la misión de topografía de la superficie de los océanos (OSTM) satélite Jason-2 puede determinar la altura de la superficie del mar. Este altímetro radar de rayos de microondas en dos frecuencias distintas (13.6 y 5,3 GHz) en la superficie del mar y mide el tiempo que lleva los impulsos para volver a la nave. Combinar datos de otros instrumentos que calcular la altura exacta de la nave y corregir para el efecto del vapor de agua sobre el pulso puede determinar la altura de la superficie de mar dentro de unos pocos centímetros de error!

Los científicos monitorean los cambios en la altura de la superficie del mar alrededor del mundo para ayudar a medir la cantidad de calor almacenado en el océano y predecir eventos meteorológicos y climáticos globales como El Niño. Ya que el agua caliente es menos densa que el agua fría, áreas con una mayor superficie de mar tienden a ser más caliente que las zonas más bajas. La imagen de altura de la superficie del mar , muestra una zona de agua caliente en el Océano Pacífico central y oriental que es aproximadamente de 10 a 18 centímetros superiores a la normal. Tales condiciones pueden significar un fenómeno El Niño. Crédito: NASA/JPL océano superficial topografía equipo.

TELEDETECCIÓN PASIVA

Teledetección pasiva se refiere a la detección de ondas electromagnéticas que no se origina desde el satélite o el propio instrumento. El sensor es sólo un observador pasivo recogiendo radiación electromagnética. Los instrumentos pasivos a bordo de satélites de teledetección han revolucionado el pronóstico del tiempo proporcionando una visión global de los patrones del clima y temperaturas de la superficie. La misión de las lluvias tropicales (TRMM) una imagen de microondas incorporado la NASA puede capturar datos de debajo de las nubes de tormenta para revelar la estructura subyacente de la lluvia.

Crédito: NASA/Goddard Space Flight Center estudio de visualización científica

PISTAS PARA EL BIG BANG

En 1965, durante mucho tiempo, utilizando microondas en banda L, Arno Penzias y Robert Wilson, los científicos en los laboratorios Bell, hizo un descubrimiento increíble por accidente: que detectan el ruido de fondo usando una antena especial de bajo nivel de ruido. Lo extraño sobre el ruido era que venía desde cada dirección y no parece variar en intensidad. Si esta estática eran algo en nuestro planeta, como las transmisiones de radio desde una torre de control de aeropuerto cercano, llegaría sólo desde una dirección, no en todas partes. Los científicos del laboratorio Bell pronto se dieron cuenta que habían descubierto fortuitamente la radiación de fondo cósmico de microondas. Esta radiación, que llena el universo entero, es una pista para su comienzo, conocida como el Big Bang.

La imagen por debajo de los Wilkinson microondas Anisotropy Probe (WMAP) muestra una imagen detallada, all-sky del universo infantil a los 380.000 años. Esta luz, emite 13,7 billones-hace/ años, es ∼2.7 Kelvin hoy. La observada +/-200 microKelvin temperatura de fluctuaciones, se muestra como las diferencias de color en la imagen, son la semilla que creció hasta convertirse en cúmulos de galaxias.

Credit: NASA/WMAP Science Team

Traducción: El quelonio Volador